Aqui está um colapso da física por trás de uma gangorra:
1. O básico *
alavanca: Uma gangorra é um exemplo clássico de alavanca. Uma alavanca é um objeto rígido que gira em torno de um ponto fixo chamado ponto de apoio.
*
fulcrum: O ponto de apoio de uma gangorra é o ponto em que a placa repousa sobre o suporte.
*
Torque: O torque é a força rotacional que faz as coisas girarem. Em uma gangorra, o torque é o que faz a placa girar em torno do ponto de apoio.
2. Forças em jogo *
Gravidade: A força principal que atua em uma gangorra é a gravidade. Ele desce para as duas pessoas sentadas no tabuleiro.
*
Peso: O peso de cada pessoa cria uma força (peso =massa x gravidade) que age para baixo em suas respectivas posições na gangorra.
3. Equilíbrio e equilíbrio *
Equilibrando torques: Uma gangorra é equilibrada quando os torques em ambos os lados do ponto de apoio são iguais.
* Cálculo de torque
: O torque (τ) é calculado pela seguinte equação:
* τ =força (f) x distância (r) do ponto de apoio
*
Equilíbrio: Quando o torque de um lado da gangorra é igual ao torque do outro lado, a gangorra permanece em equilíbrio (não se movendo).
4. Fatores que afetam o equilíbrio *
Massa: A pessoa mais pesada exerce uma força maior na gangorra. Para equilibrar, eles precisam sentar mais perto do ponto de apoio.
*
Distância: Quanto mais uma pessoa fica do ponto de apoio, maior o torque que eles criam.
*
Posição: Para alcançar o equilíbrio, o produto da força (peso) e a distância do ponto de apoio devem ser iguais em ambos os lados.
5. Exemplo Digamos que duas pessoas estão em uma gangorra:
*
Pessoa A: 50 kg, sentado a 2 metros do ponto de apoio
*
Pessoa B: 75 kg, sentados a uma distância desconhecida do ponto de apoio
Para equilibrar a gangorra:
* Torque
A: 50 kg * 9,8 m/s² * 2 m =980 nm
*
Torque B: 75 kg * 9,8 m/s² * distância =980 nm
*
Resolvendo a distância: distância =980 nm / (75 kg * 9,8 m / s²) =1,33 metros
A Pessoa B precisa ficar 1,33 metros do ponto de apoio para equilibrar a gangorra.
em resumo: Uma gangorra é um sistema de alavanca simples, onde forças e torques de equilíbrio são cruciais para alcançar o equilíbrio. O peso dos indivíduos e suas distâncias do ponto de apoio determinam o equilíbrio da gangorra.